Propagação de incêndios florestais por focos secundários

• Author(s): Almeida, Miguel Abrantes de Figueiredo Bernardo de
• Date: 2011
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10316/16441
• Origin: Estudo Geral - Universidade de Coimbra
• Subject(s): Incêndio florestal; Fogo -- propagação
• Document Type: Doctoral thesis
• Language: Portuguese

Description

Tese de Doutoramento em Engenharia Mecânica, especialidade em Riscos Naturais e Tecnológicos, apresentada à Fac. de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra

A propagação de incêndios florestais por focos secundários pode ser dividida em três fases distintas: (1) libertação das partículas; (2) elevação das partículas em combustão na pluma térmica; (3) transporte, pelo vento, das partículas em combustão; e (4) contacto da partícula com o solo. A presente tese apresenta o estudo do transporte de partículas pelo vento (fase 3) e a combustão que ocorre durante esse transporte. Os combustíveis analisados foram pinhas individuais de Pinus pinaster, as escamas constituintes dessas pinhas, e cascas do tronco de árvores de Eucalyptus globullus. Para além de um aprofundamento na compreensão do fenómeno dos focos secundários, aplicado especificamente aos combustíveis analisados, este trabalho teve como objectivo último a criação de um programa que permite simular o transporte, pelo vento, de uma partícula incandescente depois de ter sido elevada a uma determinada altura pela pluma térmica. Nesta perspectiva foram realizados diversos ensaios de caracterização dos combustíveis mencionados, ensaios de combustão das partículas e ensaios de caracterização do seu comportamento aerodinâmico. O estudo efectuado focou-se apenas em duas dimensões, concentrando-se no plano vertical que passa pelo centro de gravidade da partícula e é paralelo à direcção do escoamento. Os ensaios realizados pretenderam representar as constantes alterações da orientação e as transformações físicas que uma partícula em combustão conhece ao longo do seu transporte. Os ensaios foram realizados em diversos equipamentos existentes no Laboratório de Estudo sobre Incêndios Florestais (LEIF) da Associação para o Desenvolvimento da Aerodinâmica Industrial (ADAI) da Universidade de Coimbra. Destes equipamentos salientam-se o Túnel de Combustão Vertical e o Túnel Oblíquo. Os resultados apresentados dividem-se nos seguintes tópicos: • Estudo das propriedades físicas dos combustíveis analisados; • Análise da combustão em função das características físicas, da velocidade relativa do escoamento a que são sujeitas e da sua orientação relativamente ao vento incidente; • Análise das velocidades terminais e dos coeficientes aerodinâmicos (coeficiente de resistência, coeficiente de sustentação e coeficiente de momento) das partículas em combustão ao longo do seu transporte. • Criação e validação de um programa que integra os diversos modelos empíricos obtidos e que permite prever a trajectória de uma partícula incandescente libertada durante uma situação de incêndio. A contribuição mais evidente deste estudo consiste na determinação de parâmetros aerodinâmicos e de combustão específicos que conferem maior rigor na simulação das trajectórias de combustíveis com uma importância fulcral na floresta portuguesa. O programa final obtido aplica-se fundamentalmente à fase do transporte em que a partícula já não é elevada, sendo unicamente sujeita à acção do vento horizontal e à força gravítica.